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中性水素電波２１ｃｍ線を用いて探る宇宙構造形成

利用中性氢无线电波21cm线探索宇宙结构的形成

基本信息

批准号：
13J03015
负责人：
島袋隼士
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J03015/
关键词：
再電離 21cm線宇宙論暗黒時代構造形成

项目摘要

宇宙が始まってから現在の宇宙へと進化するに至る過程で、初期天体形成や宇宙に存在する中性水素が電離する再電離期と呼ばれる現象があり、これらの時期の物理過程を考えることは現代天文学の重要な問題の一つであると考えられている。宇宙の初期天体形成時期や再電離期を探るために、中性水素の超微細構造由来の21cm線放射が有用と考えられている。21cm線シグナルを統計的に探る手法として、輝度温度揺らぎの２点統計量であるパワースペクトルが広く使われている。輝度温度揺らぎの確率分布がガウス分布に従うのなら、その統計的性質はパワースペクトルのみで完全に記述することができるとされている。しかし、天体物理学的な効果によって21cm線シグナルは統計的に非ガウス分布を持つと予想されており、これはパワースペクトルだけでは評価することができない。そこで、本年度の研究では21cm線シグナルの非ガウス性を評価するために、より高次統計量である輝度温度揺らぎのバイスペクトルを導入しその空間依存性や赤方偏移依存性を評価して、パワースペクトルとの違いを調べた。その結果、バイスペクトルはパワースペクトルと異なり、大スケールと小スケールの相関を見ることが出来たり、シグナルが大きくなる特徴的なスケールが存在することを確認した。また、バイスペクトルを用いた再電離モデルパラメータへのFisher解析を行い、これらのパラメータに対してパワースペクトルよりも強い制限を得られることを示した。この結果は、国内外の研究会や学会で発表を行い、また論文としてまとめられ、海外の雑誌(MNRAS)に掲載された。

Since the beginning of the universe, there have been many problems in the evolution of the universe and the formation of celestial bodies in the early stages of the universe. in the early stage of the formation of celestial bodies in the universe, neutral water in the universe has been called for in the second phase, and the physics process has been tested in the first half of the year. The formation of celestial bodies in the early days of the universe, the formation of celestial bodies in the second period, the origin of neutral water ultramicrophysics, the radiation of the 21cm line is very useful. According to the statistics of 21cm, the temperature of the temperature and the statistical data of 2 o'clock, the temperature is very high. The temperature

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Studying 21cm power spectrum with one-point statistics

用单点统计研究 21cm 功率谱

DOI：
10.1093/mnras/stv965
发表时间：
2015
期刊：
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
影响因子：
4.8
作者：
Hayato Shimabukuro;Shintaro Yoshiura;Keitaro Takahashi;Shuichiro Yokoyama and Kiyotomo Ichiki,
通讯作者：
Shuichiro Yokoyama and Kiyotomo Ichiki,

21cm bispectrum as method to probe cosmic dawn and EoR

21cm 双谱作为探测宇宙黎明和 EoR 的方法